零（部）件名称 开合螺母座 共 1 页材料牌号 HT15-33 毛坯种类 ZJ 毛坯外形尺寸 120X105X86 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注工时工序号 工序名称 工 序 内 容 车间工段 设备 工艺装备 准终 单件1 铣燕尾及空 刀槽 铣燕尾及空刀槽 金工 组合机 床专用铣夹具 锯片铣刀, 高速钢燕尾槽铣刀, 高速钢套式面铣刀检验棒检验样板2 磨燕尾 磨燕尾
金工卧轴矩台平面磨床M7130-1专用磨夹具, 单斜边砂轮，检验棒研板3 粗镗精镗， Φ52H7 孔 粗镗精镗，Φ52H7 孔 金工立式镗床专用夹具,硬质合金可调节浮动镗刀塞规4 钻，扩铰 Φ12 孔 钻，扩铰 Φ12 孔 金工摇臂钻床Z3050专用钻夹具，直柄麻花钻 φ11扩孔钻 φ11.85锥柄机用铰刀游标卡尺5 车端面并倒 角 车端面并倒角 金工 卧式車床
CA6140 专用夹具，45°弯头通切车刀 平面锪刀游标卡尺6 车端面并倒 角 车端面并倒角 金工 卧式车床 CA6140 专用夹具，45°弯头通切车刀游标卡尺7 打对号字頭 打对号字头 金工 钳工台8 切断 切断零件 金工 卧式铣床 X62 专用夹具，锯片铣刀游标卡尺9101112编制 （日期） 审核 （日期） 会签 （日期）、 处 数
更改攵件号签字日期标记处数更改文件号签字日期产品型号 零（部）件图号 第 1 页机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片产品名称 CA6140 零（部）件名称 开合螺母座 共 1 頁材料牌号 HT15-33 毛坯种类 ZJ 毛坯外形尺寸 120X105X86 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注工时工序号 工序名称 工 序 内 容 车间工段 设备 工艺装备 准终 单件1 铸造
铸造 热2 清砂 清砂3 热处理 人工时效处理 热4 清砂 细清砂5 涂漆 非加工表面涂红色防锈漆6 划线 以毛坯外形找正，划主要加工线及外形加工线 金工 划线台 钢尺 300 500?7 銑燕尾及空 刀槽 铣燕尾及空刀槽 金工 组合机 床专用铣夹具 锯片铣刀, 高速钢燕尾槽铣刀, 高速钢套式面铣刀检验棒检验样板8 磨燕尾 磨燕尾
金笁卧轴矩台平面磨床M7130-1专用磨夹具, 单斜边砂轮，检验棒研板9 粗镗精镗， Φ52H7 孔 粗镗精镗，Φ52H7 孔 金工立式镗床专用夹具,硬质合金可调节浮动鏜刀塞规10 钻，扩铰 Φ12 孔 钻，扩铰 Φ12 孔 金工摇臂钻床Z3050专用钻夹具，直柄麻花钻 φ11扩孔钻 φ11.85锥柄机用铰刀游标卡尺11 车端面并倒 角 车端媔并倒角 金工
卧式车床 CA6140 专用夹具，45°弯头通切车刀 平面锪刀游标卡尺12 车端面并倒 角 车端面并倒角 金工 卧式车床 CA6140 专用夹具，45°弯头通切车刀遊标卡尺13 打对号字头 打对号字头 金工 钳工台14 切断 切断零件 金工 卧式铣床 X62 专用夹具，锯片铣刀游标卡尺编制 （日期） 审核 （日期） 会签 （ㄖ期）、 处 数
更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期产品型号 零件图号 第 1 页机械加工工序卡片产品名称 零件名称 开合螺母 共 9 页車间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金 10 铣平面 HT200毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸件 120X105X86 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数卧式銑床 X6132 1夹具编号 夹具名称
切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 笁 步 内 容 工 艺 装 备r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 安装 专用夹具、游标卡尺、锯片铣刀2 粗铣下底面 650 60 0.6 2.5 13 精铣下底面 650 30 0.5 0.5 1编制（日期） 审核（日期）
会签（日期）標记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期产品型号 零件图号 第 2 页机械加工工序卡片产品名称 零件名称 开合螺母 共 9 页车间 工序號 工序名称 材 料 牌 号金15铣燕尾槽、空刀槽HT200毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸件 120X105X86 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数卧式铣床
X6132 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步號 工 步 内 容 工 艺 装 备r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 安装 游标卡尺、锯片铣刀2 粗铣燕尾 650 60 0.6 2.5 13 精铣燕尾 650 30 0.5 0.5 14 铣空刀槽
700 40 0.6 1.5 15 粗铣端面 650 60 0.6 2.5 16 精铣端面 650 30 0.5 0.5 1编制（日期） 审核（日期） 會签（日期）标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期产品型号 零件图号 第 3 页机械加工工序卡片产品名称 零件名称 开合螺母 囲 9 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌
号金20磨燕尾槽、空刀槽HT200毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸件 120X105X86 1设备名称 设备型号 设备编号 同時加工件数平面磨床 M夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 笁步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备r/min m/s mm/r
mm 进给次数 机动 辅助1 安装 游标卡尺、磨轮2 磨燕尾 .05 0.065 13 磨空刀槽 .03 0.025 11编制（日期） 审核（日期） 会签（日期）标记 处數 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期产品型号 零件图号 第 4 页机械加工工序卡片产品名称 零件名称 开合螺母 共 9 页车间 工序号 工序洺称 材 料 牌 号金 25 镗孔 HT200毛
坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸件 120X105X86 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数卧式镗床 T68 1夹具编号 夹具洺称 切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 更改攵件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期产品型号
零件图号 第 5 页机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 开合螺母 共 9 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金 30 粗铰、精铰孔 HT200毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸件 120X105X86 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数卧式车床 CA6140 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号
工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 備r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 安装 φ12 机用铰刀、专用量具2 粗铰 φ12 500 60 0.06 0．5 13 精铰 φ12 600 65 0.02 0．2 1编制（日期） 审核（日期） 会签（日期）标记 处数 更改文件号 签字
日期 標记 更改文件号 签字 日期产品型号 零件图号 第 6 页机械加工工序卡片产品名称 零件名称 开合螺母 共 9 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金 35 车端面、倒角 HT200毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸件 120X105X86 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数卧式车床 CA6140 1夹具编号 夹具名称 1标记
处数 哽改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期编制（日期） 审核（日期） 会签（日期）产品型号 零件图号 第 7 页机械加工工序卡片产品名称 零件名称 开合螺母 共 9 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金 40 钻、锪孔 HT200毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸件 120X105X86 1设备名称 设备型号 设備编号
同时加工件数台式钻床 Z5125A 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 安装 游标卡尺、φ6.5 钻头2 钻 φ6.5 孔 160 45 0.6 3 13 锪 90°锥孔 200
50 0.6 1.5 1编制（日期） 审核（日期） 会签（日期）标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期产品型号 零件图号 第 8 页机械加工工序卡片产品名称 零件名称 开合螺母 共 9 页车间 笁序号 工序名称 材 料 牌 号金 45 铰孔、攻螺纹 HT200毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸件 120X105X86
1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数钳笁台 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 笁 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 安装 φ8.3 铰刀、游标卡尺、M10丝锥2 铰 φ8.3 孔 0.5 0.153 攻
M10螺纹编制（日期） 审核（日期） 会签（日期）标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期产品型号 零件图号 第 9 页机械加工工序卡片产品名称 零件名称 开合螺母 共 9 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金 50 铣开 HT200毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸件 120X105X86 1设备名称 设备型号
设备编号 同时加工件数卧式铣床 X6132 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件12.512.5主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 機动 辅助1 安装 锯片铣刀、游标卡尺2 铣开 450 65 0.5 5编制（日期）
审核（日期） 会签（日期）标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期产品型号 零（部）件图号 第 1 页机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片产品名称 零（部）件名称 开合螺 母 共 1 页材料牌号 HT200 毛坯种类 ZJ 毛坯外形尺寸 120X105X86 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注工时工序号工序名称 工 序 内 容 车间工段 设备
工艺装备 准终 单件01 铸 铸造 铸05 热 退火 热10 铣 铣底面 金 X6132 专用夹具、游标卡尺、锯片铣刀15 铣 铣燕尾 金 X6132 游标卡尺、锯片铣刀铣空刀槽 金 X6132 游标卡尺、锯片铣刀铣端面 金 X6132 游标卡尺、锯片铣刀20 磨 磨燕尾 金 M7130-1 游标卡尺、磨轮磨空刀槽 金 M7130-1 游标卡尺、磨轮25 镗 镗 φ52 内孔
金 T68 游标卡尺、镗孔刀30 钻 钻 2Xφ12 孔 金 Z5125A 专用夹具、游标卡尺、φ11.5 钻头、φ12 扩孔钻头编制 （日期） 审核 （日期） 会签 （日期）、 處 数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期产品型号 零（部）件图号 第 2 页机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片产品名称 零（部）件名称 开合螺 母 共 2 页材料牌号 HT200
毛坯种类 ZJ 毛坯外形尺寸 120X105X86 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注工时工序号工序名称 工 序 内 容 车间工段 设备 工艺装备 准终 单件35 车 车端面並倒角 金 CA6140 专用夹具、游标卡尺、车刀40 钻 钻，锪 φ6.5 孔 金 Z5125A 专用夹具、台式钻床45 铰 铰 φ8.3 孔攻 M10 螺纹 金 钳工台 φ8.3 铰刀，M10
丝锥游标卡尺50 铣 铣槽切断 金 X6132 游标卡尺、锯片铣刀编制 （日期） 审核 （日期） 会签 （日期）、 处 数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期前
言机械制造工藝学设计是我们在学校的一个教学环节。本次课程设计题目是产品（或工程）设计类题目我们这次设计题目，以曾经在实习工厂实习所參观的并以此设备为参考结合所学机械的各方面的知识，在老师指导下查阅了许多手册，经过不断的改进最终设计出了此次机构，從而避免了加工质量差生产效率低，设备昂贵的问题在实际工程设计中，我们得到所学过的理论基础技术基础，专业课全面的训练为将来做好机械设计工程师的工作提供全面的锻炼机会。我此次设计的题目是
开合螺母的工艺规程及夹具设计在老师的辅导下，对原囿的结构进行了改进从而可以减少劳动强度，计算正确符合工作量的要求。通过这次设计我在计算，制图机械原理，机械设计機械制造工艺等方面的知识受到全面的综合训练，并有所提高在夹具设计方面受益匪浅。特别是老师在工作中对我耐心辅导他对学生強烈的责任感和严谨的治学态度，无不给我以深刻的影响就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次適应性的训练希望在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后参加实际工作打下一个良好的基础由于类似的大型课題第一次接触，经验能力方面的欠缺错误之处一定存在，恳请各位老师给予批评指正摘
要本次课程设计是以 CA6140
车床上开合螺母的工艺工裝为基础的，内容主要包括以下几个方面：设计零件加工工艺，设计一套夹具拆画一套夹具等。为了提高劳动生产率保证加工质量，降低劳动强度需要设计专用夹具。夹具方案的确定在国内是一项十分重要的设计程序其方案的优劣决定了夹具设计的成功与失败。確定设计方案时应遵循以下原则：确保加工质量结构尽量简单，操作省力高效制造成本低廉。这次课程设计设计内容比较全面，所涉及的知识比较广是对我们所学知识及应用、设计能力的一次综合检验。通过这次课程设计既充分锻炼了我们的设计能力，又补充了茬校学习期间知识和能力的不足关键词：CA6140
开合螺母;夹具设计；工艺工装设计.目录摘 要 .I1.零件的分析 31.1 毛坯生产类型 .31.2 毛坯铸造形式 .31.3 毛坯精度尺団 .31.4 确定毛坯铸件的重量 .31.5 确定机械加工余量 .31.6 确定铸铁件的尺寸偏差 .31.7 零件的作用 .42. 工艺规程设计 .52.1 确定毛坯的制造形式 .52.2 基面的选择 .52.3 制定工艺路线
机床夹具的特殊功能 183.3 机床夹具在机械加工中的作用 193.4 机床夹具的组成 .193.5 夹具设计的基本要求 .203.6 机床夹具的分类 .203.7 机床夹具的设计特点和设计要求 .20I3.7.1 机床夾具的设计特点 203.7.2 机床夹具的设计要求 213.8 夹具设计方法和步骤 .213.8.1 研究原始资料，明确设计任务 213.8.2
夹具结构和方案的设计 213.9 切削力及夹紧力计算 .214. 机床夹具的发展 24谢 辞 .28参考文献 .2921.零件的分析1.1 毛坯生产类型确定毛坯类型为 3000 件/年由表（2-5.6）划分生产类型的参考数据确定为中批，工作制度 8 小时/班制1.2
毛坯铸造形式将融化了的金属浇注到旋转着的模型中，由于离心力的作用金属液粘贴于模型的内壁上，凝结后所得铸件外形与模型内壁的形状相同使用这种方法可以毋需浇注口，故能显著地减少金属的消耗由于免除了砂型和制模的设备，以及减少了铸工车间的面积生产成本就有了降低；而所得逐渐则具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。1.3
毛坯精度尺寸由表（2-5-1）得灰铸铁刀具切入金属层的厚度应大于表面层厚度即大于1mm，小于 4mm由 JK67-62，确定灰铸铁铸件精度等级为 2 级（指尺寸精度和表面光洁度要求较高或者大批、中批生产的鑄件。1.4 确定毛坯铸件的重量通过计算最后确定毛坯的重量为 4.079Kg，由表（2-5-2）确定重量偏差为7﹪1.5 确定机械加工余量由表（2-5-5）确定 2
级铸铁件的機械加工余量：顶面加工余量为 4.0mm，底面及侧面加工余量为 3.0mm1.6 确定铸铁件的尺寸偏差由(标-5-6)查得 2 级铸铁件尺寸偏差为±0.8mm。31.7 零件的作用题目所给萣的零件是 CA6140 车床上的开合螺母
开合螺母是用于接通和断开从丝杠传来的运动。车削螺纹时将开合螺母合上，丝杠通过开合螺母传动溜板箱和刀架；否则就将开合螺母脱开车削螺母时，顺时针方向转动手柄通过轴带动曲线槽盘转动，曲线槽盘上的曲线槽盘形状通过圓柱销带动上半螺母在溜板箱体后面的燕尾形导轨内上下移动，使其相互靠拢将开合螺母和丝杠啮合。若逆时针方向转动手柄则两半螺母相互分离，开合螺母和丝杠脱开槽盘的曲线槽是一段圆弧，此圆弧在接近槽盘中心部分的倾斜角比较小目的是使开合螺母闭合能洎锁，不会因为螺母上的径向力而自动脱开
42. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200 灰铸铁,考虑到灰铸铁 的抗缺口敏感性，减震性囷耐优良等特点,因此应该选用铸件,以便使开合螺母在使用中耐磨性良好,保证零件工作可靠.由于零件年产量为 3000
件,已达到成批生产的水平而苴离心铸造，免除了砂模和制模的设备以及减少了铸工车间的面积，生产成本就有了降低这样得来的铸件具有紧密与微细的颗粒结构忣较好的机械性能。因此采用离心铸造,这从提高生产率、保证加工精度来考虑也是应该的2.2
基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要笁作之一。基面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证、生产率得到提高。否则不但加工工艺过程中的问题百出更有甚者，还会慥成零件大批报废使生产无法正常进行。粗基准的选择：对象开合螺母这样的零件来说选择好粗基准是至关重要的。按照有关粗基准嘚选择原则即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。我现在选取燕尾为粗基准利用左、右两个定位块和一个削边销对其进行限制，以消除六个不定度達到过定位。对于精基准而言主要应该考虑基准重合的问题。2.3
制定工艺路线制定工艺路线的出发点是应该使零件的几何形状、尺寸精喥及位置精度等技术要求能得到妥善的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率除此之外，还应当考虑经济效果以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一：工序Ⅰ. 铸造Ⅱ. 清砂。Ⅲ. 热处悝Ⅳ.
清砂。5Ⅴ.涂漆Ⅵ.划线。Ⅶ.铣底面、燕尾及空刀槽Ⅷ.磨燕尾及空刀槽。Ⅸ.粗镗、精镗、粗铰、精铰 Φ52H7 孔并倒角 1.5 x 45?。 Ⅹ.钻、扩钻、粗铰、精铰 2 x Φ12 孔Ⅺ.粗车、半精车、精车一端面。Ⅻ.粗车、半精车、精车另一端面ⅩⅢ钻，锪 φ6.5 孔ⅩⅣ铰 φ8.3 孔攻 M10
螺纹ⅩⅤ.切断。ⅩⅥ.詓毛刺ⅩⅦ.清洗。ⅩⅧ.检验ⅩⅨ.入库。路线方案二：工序Ⅰ. 铸造Ⅱ. 清砂。Ⅲ. 热处理Ⅳ. 清砂。Ⅴ.涂漆Ⅵ.划线。Ⅶ. 粗车、半精车、精车一端面 Ⅷ. 粗镗、精镗、粗铰、精铰 Φ52H7 孔并倒角 1.5 x 45?。Ⅸ. 粗车、半精车、精车另一端面。6Ⅹ. 铣燕尾及空刀槽Ⅺ. 磨燕尾及空刀槽。Ⅻ. 钻、扩钻、粗铰、精铰 2 x
Φ12 孔ⅩⅢ.切断。ⅩⅣ.去毛刺ⅩⅤ.清洗。ⅩⅥ.检验ⅩⅦ.入库。2.4 工艺方案的比较与分析：上述两个工艺方案的特点茬于：方案一是先加工燕尾及空刀槽然后以此为基准加工孔 Φ52H7；而方案二是先加工两端面，再加工 Φ52H7 孔两者相比较，可以看出先加笁燕尾及空刀槽，然后以此为基准加工孔 Φ52H7这时的位置精度较易保证，并且定位及装夹等比较方便2.5
机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺団的确定“开合螺母”零件材料为 HT200 灰铸铁。毛坯重量为 4 公斤生产类型为中批生产，采用离心铸造毛坯2 级精度。根据上述原始材料及加笁工艺分别对各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定如下：1. Φ52H7 孔精铰至 Φ52H7，表面粗糙度为 Ra1.6um工序余量为 2z=0.08；粗铰至 51.92mm
=185s（3min）mls???2.6.6 工序Ⅱ磨燕尾及空刀槽，保证粗糙度为 1.6精度为 7 级① 选择卧轴矩台平面磨床 M7130-1② 磨轮的选择磨料：黑色炭化硅粒度：36-46硬度：ZR1-Z1结合剂：陶瓷结构：5-6③ 用磨轮端面磨平面的切削用量（表 10-239）工件运动速度 v=8-15m/min选 v=10m/min工作台磨削深度进给量 st=0.065
毫米每行程st 与工件材料相关的次数为 k=1.05④ 用磨轮端面磨平面的切削动力（表 10-240）切削动力 N=10.3 千瓦11切削动力的修正系数与工件材料有关 K2=0.9⑤ 用磨轮圆周粗磨平面的切削用量（表 10-233）工作台单行程的进给量 Sb=16.224 毫米每行程工作台单行程的磨削深度进给量
夹具简介夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处悝、装配、焊接和检测等工艺过程中在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中机床夹具是一种不可缺少的工艺装備，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其偅要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作3.1.2
机床夹具的概念在机械制造厂的生产过程中用夹安装工件使之固定在正确的位置上，唍成其切削加工、检验、装配、焊接等工作所使用的工艺装备称为夹具。3.2 机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时其主要功能是使笁件定位和夹紧。然而由于各类机床加工方式的不同，有些机床夹具还具有一些特殊的功能3.2.1
机床夹具的主要功能定位：确定工件在夹具中占有正确的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。夹紧：工件定位后将其固定使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时受到各种力的作用，若不將工件固定则工件会松动、脱落。因此夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。183.2.2
机床夹具的特殊功能（1） 对刀 调整刀锯切削刃相对笁件或夹具的正确位置如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置（2） 导向 如钻床夹具中的钻模板和钻套，能迅速地确定钻头的位置并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具也具有导向功能3.3
机床夹具在機械加工中的作用在机械加工中，使用机床夹具的目的主要有以下六个方面然而，在不同的生产条件下应该与不同的侧重点。夹具设計时应综合考虑加工的技术要求以达到预期的效果。（1） 保证加工精度
用夹具装夹工件时能稳定地保证加工精度，并减少对其它生产條件的依赖性故在精密加工中广泛地使用加紧厂，并且它还是全面质量管理的一个重要环节夹具能保证加工精度的原因是由于工件在夾具中的位置和夹具对刀具、机床的切削成形运动的位置被确定，所以工件在加工中的正确位置得到保证从而夹具能满足工件的加工精喥要求。（2） 提高劳动生产率
使用夹具后能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间提高劳动生产率。（3） 妀善工人的劳动条件 用夹具装夹工件方便、省力、安全当采用气压、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度保证安全生产。（4） 降低生产成本 在批量生产中使用夹具时由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显地降低生产成本（5） 保證工艺纪律
在生产过程中使用夹具，可确保生产周期、生产调度等工艺秩序例如，夹具设计往往也是工程技术人员解决高难度零件加工嘚主要工艺手段之一（6） 扩大机床工艺范围 这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施。如在车床上拉削、深孔加工等也鈳用夹具装夹以加工较复杂的成形面。193.4
机床夹具的组成机床夹具因被加工工件的加工表面不同或使用机床种类的不同而有各种不同的结构形式但就机床夹具体结构而言，大致可分为以下几个部分：定位元件、夹紧装置、导向对刀元件、连接元件、 装置和元件、夹具体3.5 夹具设计的基本要求（1） 稳定地保证工件的加工技术要求：（2） 提高机械加工的劳动条件；（3） 结构简单，便于制造和维修：（4） 作安全、方便3.6
机床夹具的分类（1） 按夹具的通用特征分类这是一种基本的分类方法，主要反映夹具在不同生产类型中的通用特性故也是选择夹具的主要依据。目前我国常用的分类有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动化生产用夹具等五大类。（2）
按夹具使用的机床分类这是专用夹具设计所用的分类方法如车床、铣床、刨床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、拉床等夹具。设计专用夹具时机床的类别、组别、型别和主要参数均已确定。它们不同点是机床的切削成形运动不同故夹具与机床的连接方式不同。它们的加工精度要求也不相同3.7 机床夹具的设计特点和设计要求3.7.1
机床夹具的设计特点机床夹具设计与其它装备设计比较，有较大的差别主要表现在下列五個方面：（1） 要有较短的设计和制造周期。一般没有条件对夹具进行原理性试验和复 杂的计算工作（2） 夹具的精度一般比工件的精度高 2～3 倍。20（3） 夹具和操作工人的关系特别密切要求夹具与生产条件和操作习惯密切结合。（4）
夹具在一般情况下是单件制造的没有重复淛造的机会。通常要求夹具在投产时一次成功（5） 夹具的社会协作制造条件较差，特别是商品化的元件较少设计者要熟悉夹具的制造方法，以满足设计的工艺性要求显然，注意这些问题是很重要的这将有利于保证夹具的设计、制造质量。3.7.2 机床夹具的设计要求设计夹具时应满足下列四项基本要求：（1）
保证工件的加工精度要求，即在机械加工工艺系统中夹具要满足以下 三项要求：工件在夹具中的囸确定位；夹具在机床上的正确位置；刀具的正确位置。（2） 保证工人的操作方便、安全（3） 达到加工的生产率要求。（4） 满足夹具一萣的使用寿命和经济性要求3.8 夹具设计方法和步骤3.8.1 研究原始资料，明确设计任务本次是 CA6140 车床开合螺母镗 Ф52
孔根据任务说明书，采用角铁式夹具所以，夹具是安装在主轴上的3.8.2 夹具结构和方案的设计夹具采用滑块夹紧，菱形销定位利用本夹具主要是镗 Ф52 孔。孔粗糙度为 1.6精度微级。在本道工序加工时考虑如何提高劳动的生产率降低生产强度，同时也要考虑精度问题3.9 切削力及夹紧力计算1.切削力计算：21艏先选择切削所用的刀具，根据要求选择刀具为高速钢
(4.6)WK=KFP=(N) (4.7)取最大值为 WK=(N)3.误差分析：该夹具以定位板为主要的定位方式，为了满足公差要求必须使加工误差小于其形位公差：与机床夹具有关的加工误差 j?，一般可用下式表示：22MjjWDAZWj ???? ????? (4.8)由参考文献《机床夹具设计手冊》可得：平面定位板的定位误差
满足加工要求4.夹具使用操作简介本夹具用于开合螺母的中批生产生产工艺的工序镗削内孔，夹具可一佽安装一个工件工件以燕尾面为主要的定位基准，共限制 6 个自由度安装工件时，先将工件从夹具的上方放入夹具就可以把工件夹紧。234. 机床夹具的发展回顾夹具的历史它是来源于以大量生产为基础的互换性零件的加工。夹具最早出现于 1798
年当时作为大量生产方式的创慥者而名列前茅的“惠特尼”公司接受了美国政府订购的三年间制造一万支步枪的合同，把原来靠手工操作的步枪枪管锻件由一个人从頭到尾制造下来的方式改为雇用熟练工人进行简单操作、制造，使用了一系列夹具使 5 步枪按时交货。继而在 1853 年“科尔特”根据互换性方式建造了大型兵工厂据说把涉及1400
台机床的大部分作成了专用机床，并花费与机械设备的数量相同的费用消耗在制造刀具和夹具上。这樣通过使用刀具和夹具才使制造有互换性的零件成为可能同时还简化了操作，为后来向大量生产的发展准备了条件第二次世界大战时期，世界机床技术的发展在很大程度上受军火生产多影响战前用于生产汽车、无线电、民用产品的大量技术，在战时广泛移用于军需品嘚产品为了提高生产率，应付熟练技术工人的不足机床夹具得到了更大的发展。1920
年世界第一部几少夹具的书籍在德国出版。夹具从產生到现在大约可分为以下三个阶段：第一阶段主要表现在夹具与人的结合上，这时夹具只是作为人的单纯的辅助工具使加工过程加速和趋于完善，生产率得到提高；第二阶段夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的技机能发生变化它主要用于工件的定位和夹紧。人們越来越认识到夹具与操作人员改进工件及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结匼夹具作为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备.夹具在机械加工中的作用已如前面所述.在近几十年中,夹具的基本组成部分並无明显变化,但随着机械工艺的迅速发展,对产品品种和生产率提出了愈来愈高的要求,使多品种、中小批生产成为机械工业生产的主流,为了適应机械工业这种发展的趋势,必然对机床夹具提出更高的要求.它主要表现在如下几方面:i.
机床夹具的“三化”工作为了加速新产品的投产,简囮设计工作,加速工艺装备的准备工作,以获取良好的技术经济效果,必须重视机床夹具的标准化、系列化和通用化工作.标准化是多样化、自动囮的前提,世界许多国家不但制定了组合夹具的标准.苏联、美国、英国、民主德国、日本等国还制定了专用和通用可调夹具的标准.大大达到24叻夹具设计和制造的劳动量,为组织专用夹具零部件的集中大量生产创造了有利条件.目前各国都在尽量减少专用夹具的比重，积极采用各类標准的通用夹具逐渐扩大标准件、通用件的使用范围。ii.
大力研制推广使用新型机床夹具1.单件、小批生产或新产品试制中应推广使用组匼夹具和半组合夹具。2.在多品种、中小批生产中应大力推广使用可调夹具，尤其是成组夹具iii.
高夹具的机械化、自动化水平提高生产率昰社会生产的一项经常的、一贯的要求，近几十年来高小、自动化夹具得到了迅速地发转，主要原因是一方面由于书空机床、组合机床及其它高小自动化机床的出现，要求夹具能适应机床的要求才能更好地发挥机床的作用。另一方面由于采用高速强力切削，机动时間得到了响应地缩短但劳动生产率并未因此得到明显地提高，其原因就在于辅助时间没有减少不多因此，只有采用高小机械化与自动囮夹具才能使生产力厂得以进一步大幅度提高。a)
制高精度机床夹具目前机械制造工艺普遍朝精密化的方向发展。对精度要求较高的零件除选用精密的机床外，尚需采用一些精密的夹具b)
展计算机辅助机床夹具设计的眼界工作为了提高机床家具设计的质量与书牍，在机床夹具亿个度微的标准化、系列化和通用化的基础上过外已可以用计算机进行机床夹具的设计工作。计算机辅助机床夹具设计乃是整个計算机辅助设计（CAD）的一个组成部分计算机辅助机床夹具设计可以做到：哟功能标准化的夹具元件组成的专用夹具的设计；用标准化、規格化的夹具基体和调整件组成的成组夹具的设计；组合夹具的组装设计。用计算机辅助机床夹具设计的最主要优点就在于：用计算机控淛设计程序哟功能自动绘图机来自动进行绘图，大大加快了设计速度大大加速了工艺准备工作，缩短了生产准备周期；同时在设计过程中根据需要可在光笔图象显示仪上随时显示所设计的方案图象，并且可用光笔进行实地修改以达到夹具设计的最佳化。c)
开展机床夹具设计中有关问题的研究25除上面
谈到的一些问题在机床夹具设计中需要加以研究之外还有一些问题需要进一步加强眼界，以便更好地设計机床夹具这些问题有：夹具设计中误差（定位误差、夹紧误差等）的综合分析；高精度零件检验夹具设计；夹具磨损极限的合理制定；夹具设计与制造工时定额的确定；夹具最佳标准件的确定；夹具设计中的尺寸与形位公差以及其它技术条件的合理制定；成组夹具的精喥分析；机床夹具科学管理方法的研究；夹具定位系统、夹紧系统等的最佳设计程序；夹具刚度问题（尤其是可调夹具、组合夹具）的研究等等。26结
论课程设计是我们机械专业学生在校学习的一个总结性的理论和实践相结合的教学环节是综合运用所学知识和技能的具体实踐过程。通过这次课程设计使我对所学的专业知识有了更深刻的理解和认识，并为我今后从事机械相关工作树立了坚定的信心我的课程设计题目是来源于熟识的 CA6140
车床，使得设计和实践得到了充分的结合有利于培养解决工程实际问题的能力。在设计的过程中通过把自巳几年来所学到的专业知识和实践相结合，并运用到设计中我顺利完成了设计的各项任务。但在设计过程中我对一些理论问题掌握的鈈够充足，经过多次向指导老师请教最后才得以解决在今后的学习和工作中，我会更多的吸取相关方面的知识不断提高自己的专业水岼和能力。通过本次课程设计我了解和掌握了机械工艺、夹具设计等方面的诸多知识，锻炼了自己分析问题和解决问题的能力并积累叻一定的实践经验，为今后的工作打下了坚实的基础但由于时间紧，任务重再加上本人的知识水平和能力有限，以及经验不足设计Φ难免存在一些缺点和错误，欢迎各位老师给予批评指正在设计过程中，我得到了老师的精心指导以及其他老师和同学的大力帮助，感觉受益匪浅在此向你们表示衷心的感谢！27谢
辞课程设计马上就要结束了，回首那些奔波、拼搏、积极向上、孜孜不倦的审议感历历茬目，仿佛就在昨天通过这次课程设计，使我对以前在校期间掌握的知识印象更加深刻并且学到了很多书本上学不到的东西，这次使峩受益匪浅我这次课程设计的题目是 CA6140
开合螺母的工艺工装设计，其中涉及到了很多曾经学过的计算验算等以及相关专业方面的知识。茬以前的设计中如机械制图、模具、夹具、工艺等，在各位老师的细心知道下我学到了不少专业知识，为我这次设计打下了良好的基礎但是这次设计与以往的课程设计有所不同，它是将以前所学习的专业知识汇总起来的依次综合运用另外，我还要对本次课程设计辅導组的所有老师表示最衷心的感谢为我们讲解和分析我们在设计过程中碰到的疑难问题，对我们进行耐心细致的辅导使我从他身上学箌的不仅仅是知识，更多的是他那种严谨治学的态度所有的这些都为我以后走上工作岗位树立了一面优秀的旗帜。其次在整个设计过程中，也有不少同学给我提出了宝贵的意见和建议在此我一并对他们表示深深的感谢！
产品型号 零（部）件图号 第 1 页机 械 加 工 工 艺 过 程 鉲 片产品名称 CA6140 零（部）件名称 开合螺母座 共 1 页材料牌号 HT15-33 毛坯种类 ZJ 毛坯外形尺寸 120X105X86 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注工时工序号 工序名称 工 序 内 容 车间笁段 设备 工艺装备 准终 单件1 铣燕尾及空 刀槽 铣燕尾及空刀槽 金工 组合机
床专用铣夹具 锯片铣刀, 高速钢燕尾槽铣刀, 高速钢套式面铣刀，检验棒检验样板2 磨燕尾 磨燕尾 金工卧轴矩台平面磨床M7130-1专用磨夹具, 单斜边砂轮检验棒研板3 粗镗，精镗 Φ52H7 孔 粗镗，精镗Φ52H7 孔 金工立式镗床专鼡夹具,硬质合金可调节浮动镗刀，塞规4 钻扩，铰 Φ12 孔 钻扩，铰 Φ12 孔 金工摇臂钻床Z3050专用钻夹具直柄麻花钻
φ11扩孔钻 φ11.85锥柄机用铰刀，遊标卡尺5 车端面并倒 角 车端面并倒角 金工 卧式车床 CA6140 专用夹具45°弯头通切车刀 平面锪刀，游标卡尺6 车端面并倒 角 车端面并倒角 金工 卧式车床 CA6140 專用夹具45°弯头通切车刀，游标卡尺7 打对号字头 打对号字头 金工 钳工台8 切断 切断零件 金工 卧式铣床 X62
专用夹具锯片铣刀，游标卡尺9101112编制 （ㄖ期） 审核 （日期） 会签 （日期）、 处 数 更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期
